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1、摘 要本设计是以AT89S51单片机为核心实现的一个智能电子计时器系统。目前市场上的电子计时器，主要有基于NE555的电子计时器、基于脉冲的电子计时器以及基于AT89S51单片机的电子计时器三种。通过比较，本课题选择了“基于AT89S51单片机的电子计时器”的设计方案。该方案利用了AT89S51单片机为主控芯片，实现了时间显示、定时中断以及记录比分等功能。具有简单易操作、时间可以任意设定等优点，适合目前人们对智能小家电的需求。本设计主要从总体设计、硬件设计、软件设计、系统实现等方面来对智能电子计时器进行详细的介绍。硬件主要由显示模块、按键模块、复位模块、晶振电路等组成；软件是用C语言编程，再利
2、用Keil软件进行仿真，最后将软硬件结合起来实现电子计时器的功能。本设计主要是完成定时时功能，该计时器系统简单易操作，定时时间也较长，适合在999秒以内的定时，比如豆浆机、榨汁机等的定时。关键词：AT89S51， LED数码管，电子计时器， C语言AbstractThis design is based on AT89S51 as the core implementation of an intelligent electronic timer system. Currently on the market of electronic timer, are mainly based on t
3、he electronic timer NE555, based on the pulse of the electronic timer and electronic timer based on AT89S51 3 kinds. By comparison, chose the topic electronic timer based on AT89S51 design. The scheme takes advantage of the AT89S51 as the main control chip, implement the time display, timing interru
4、pt and record the score. With a simple easy to operate, the advantages of time can be set arbitrary, meet requirements of intelligent household appliances. This design mainly from the overall design, hardware design, software design, system implementation, etc to intelligent electronic timer is intr
5、oduced in detail. Hardware is mainly composed of display module, keys module, reset module, a crystal vibration circuit and so on; Software is written in C language programming, using the Keil software simulation, electronic timer function is realized by combining software and hardware.Timing of the
6、 completion of this design is mainly the function, the timer system easy to operate, simple timing time is longer, suitable time within 999 seconds, such as timing DouJiangJi, juicer and so on.Keywords: AT89S51, LED digital tube, electronic timer, the C language目 录第一章绪论1第二章 电子计时器及AT89S51单片机的简介22.1 电
7、子计时器的的功能以及工作原理22.1.1 电子计时器的功能简述22.1.2 电子计时器的工作原理及组成22.2 AT89S51单片机的简介32.2.1 AT89S51功能特性概述32.2.2 AT89S51的引脚图及说明4第三章 系统的总体设计83.1 方案比较83.2 功能设计103.3 功能实现流程10第四章 硬件设计124.1 单片机最小系统124.2 电子计时的功能模块144.3继电器模块144.4按钮模块154.5显示模块16第五章 软件设计195.1 C语言简介195.2 软件模块规划205.3 程序实现215.3.1程序的功能模块225.3.2主程序设计225.3.3中断程序设计
8、235.3.4其他子程序的设计24第六章 系统实现266.1 硬件实现266.2 软件调试276.3 系统功能测试29结 论30致 谢31参考文献32附录1：计时继电器设计总电路图：33附录2：PCB电路图34附录3：元器件清单35附录4：电子计时器源程序36第一章 绪论我国广泛采用的搅拌机是强制式搅拌机和倾卸式搅拌机1。这两类搅拌机对混凝土的水灰比、强度、坍落度的适应性比较宽。我国在搅拌机的研究和发展上在向大容量的方向发展和提高，但是随着人们生活水平的提高，搅拌机也逐渐进入到老百姓的生活中。而且是智能小型的搅拌机，比如说豆浆机和榨汁机等都用到了搅拌机，把人们从纷繁的家务劳动中解放出来而且将中
9、国美食做的更美味。随着计算机在社会领域的渗透，微型单片机的应用2正在不断地走向深入。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合。有时还会用到运用C语言3进行编程，简化了源程序，简单易懂，再利用Keil软件进行仿真编译，最后软硬件相结合实现功能。本次设计的搅拌机智能电子计时器是以AT89S51单片机为核心的计时系统,由硬件和软件两部分组成。进行软件仿真时，再跟硬件相结合。设计一个更加简单以及灵敏的计时器，用于小型家电中，还可以作为篮球计分器使用。计时时间从000-999秒的小型电子
10、计时器，计时间隔是1S，时间可以在这个范围内任意设置，简单，方便，灵敏度高等优点，就是在时间设置这一块存在不能直接输入，而必须要用按键加减才能实现。第二章 电子计时器及AT89S51单片机的简介2.1 电子计时器的的功能以及工作原理2.1.1 电子计时器的功能简述电子计时器的功能是以单片机4的硬件设计为基础的，通过硬件模块化的设计，再结合软件系统，最后实现整体的功能。电子计时器的系统可以分为三个部分：复位模块、显示模块以及控制模块。电子计时器是由单片机为核心的器件组成的一个倒计时系统。系统显示器是由3个8位数共阳型数码管组成，还有复位模块、按键模块等组成。目前电子计时器应用广泛用于各种场合，如
11、篮球比赛，广告牌定时翻转以及本次最重要的是用于家庭小型搅拌机的定时。这次毕业设计的电子计时器计时时间是0999秒,开始计时时显示器通过单片机控制，数码管显示倒计时的时间，通过按键控制倒计时的开始和停止，当倒计时结束时，会听到滴的一声以及数码管显示为000并不再变化来提醒倒计时结束。本设计是基于AT89S51单片机控制的智能电子计时系统，该系统以单片机为核心，C语言为程序基础，采用单片机软件、硬件相结合的方式，实现定时计时的功能。本次的设计能够实现999秒以内的时间定时，利用C语言编程，实现对整个系统的控制，完成相应所需的功能。不仅成本低而且制作简单，实现功能齐全，在平时的篮球比赛的倒计时中也可
12、以运用，而且可以复位，能够多次设定以及任意设定计时的时间。2.1.2 电子计时器的工作原理及组成本方案采用单片机程序设计制作，它是利用芯片AT89S51的特殊功能，P3口控制按键开关，当按下开关S1，三个数码管将显示999，然后通过P2.0和P2.1对控制数码管的两个三极管进行位选，P1口输出段码经74LS373锁存来驱动数码管进行倒计时，同时能实现复位、暂停、任意调整时间的功能。其系统框图如图下图所示。按键输入复位电路AT89S51驱动电路显示电路振荡电路图2-1 系统原理框图图2-1是电子计时器的工作原理框图，计时器的工作原理是以硬件为基础，采用模块化设计的方法进行控制的系统。由图可以看出
13、计时器的核心部件是单片机，以单片机为核心，利用系统的软件5程序控制硬件电路，从而实现计时的功能。通过按键向单片机设定时间，然后通过内部程序的处理之后，由单片机输出信号，最后由数码管显示出结果。单片机是整个计时器的控制部分，它不仅将输入与输出连接起来了，同时完成了信号处理部分。单片机的内部软件部分的设计6是采用C语言编写的，它完成了时间参数的设定、计时功能、保存、显示、输出及计时倒计时等功能。2.2 AT89S51单片机的简介2.2.1 AT89S51功能特性概述AT89S51 是美国ATMEL 公司生产的低功耗， 高性能CMOS8 位单片机， 片内含4k bytes 的可系统编程的Flash
14、只读程序存储器,器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产， 兼容标准8051 指令系统及引脚。它集Flash 程序存储器既可在线编程（ISP） 也可用传统方法进行编程及通用8 位微处理器于单片芯片中，ATMEL 公司的功能强大，低价位AT89S51 单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。AT89S51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128 字节内部RAM，32 个IO 口线，看门狗（WDT），两个数据指针，两个16 位定时 计数器，一个5 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口， 片内振荡器及时钟电路。同时，AT89S51 可降至
15、0Hz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU 的工作，但允许RAM， 定时 计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。AT89S51单片机的主要特点如下：(1) 控制功能强。为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统均有及丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理的功能。(2) 集成度高、体积小、有很高的可靠性。单机机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了芯片内部之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合于在恶劣环境下工作。(3) 有优异的性能价格比。(4) 低功耗、低电压、便于生产便携式产品。(5) 增加了I2C串行总线方式、SPI串行接口等，进一步缩小了体积，简化了结构。(6) 单片机的系统扩展、系统配置较典型、规范，容易构成各种规格的应用系统。目前单片机正朝着高性能和多品种的方向发展，今后单片机的发展趋势将进一步向着CMOS化
